克拉維酸胺鹽的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于制藥技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種克拉維酸胺鹽的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 克拉維酸，其化學(xué)名稱是（2R，5R，Z)-3-(2-羥基亞乙基）-7-氧代-4-氧雜-1-氮 雜二環(huán)[3. 2.0]庚烷-2-羧酸，是英國Beecham公司于1976年從棒狀鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)的第 一個具有臨床價值的內(nèi)酰胺酶抑制劑，其堿金屬鹽是比較穩(wěn)定的且能與多種耐藥細(xì)菌 所產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶的絲氨酸活性位點不可逆結(jié)合，從而抑制細(xì)菌對β-內(nèi)酰胺類抗生 素的分解作用，恢復(fù)青霉素類及頭孢菌素類抗生素對產(chǎn)生內(nèi)酰胺酶的耐藥菌的抗菌活 性。
[0003] 克拉維酸堿金屬鹽產(chǎn)業(yè)化制備方法分為三步：首先，使用陶濾、超濾等方法除去發(fā) 酵液中的菌絲體、大部分蛋白質(zhì)及其它固體顆粒，并經(jīng)膜濃縮后得到克拉維酸水溶液；其 后，在酸性條件下使用與水不互溶或部分不互溶的溶劑從克拉維酸水溶液中萃取克拉維 酸，有機萃取液經(jīng)減壓濃縮后，與有機胺反應(yīng)形成穩(wěn)定的克拉維酸胺鹽；最后，將克拉維酸 胺鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰膲A金屬鹽。克拉維酸胺鹽的存在對克拉維酸的穩(wěn)定是至關(guān)重要的，因 為有機胺分子與克拉維酸形成締合物后，一方面，氨基作為親核基團，可排斥其它親核基團 (如水分子、羥基等）對克拉維酸分子中的β-內(nèi)酰胺環(huán)的進攻，另一方面，高位阻的叔丁胺 分子對內(nèi)酰胺環(huán)起包圍保護作用，從空間上阻礙親核基團的進攻，因此，克拉維酸胺鹽 是相對穩(wěn)定的。而現(xiàn)有大量文獻及專利所報道的直接鉀鹽法，即不需形成克拉維酸胺鹽，克 拉維酸直接轉(zhuǎn)變?yōu)榭死S酸堿金屬鹽，該法由于鉀離子不具備胺分子的保護作用，且缺少 克拉維酸胺鹽的中間結(jié)晶純化過程，所形成的克拉維酸鉀產(chǎn)品純度低，品質(zhì)差，很不穩(wěn)定， 極易失活，因此一步成鹽法產(chǎn)業(yè)化難度極大。
[0004] 目前，克拉維酸胺鹽制備工藝中仍然存在一定的問題，如含有克拉維酸的萃取液 在減壓蒸發(fā)濃縮過程中為了達到一定的蒸發(fā)效率，需要對萃取液進行加熱，同時為了保證 體系具有很高的真空度，還需要使用冷卻系統(tǒng)收集溶劑，該過程既消耗熱源，又消耗冷源， 能耗非常高；此外由于蒸發(fā)器局部溫度過高，萃取液中的部分克拉維酸降解，不僅萃取濃縮 液中有關(guān)物質(zhì)E及其它雜質(zhì)的含量顯著增高，影響最終產(chǎn)品質(zhì)量，而且減壓濃縮后料液顏 色也大幅加深，導(dǎo)致后續(xù)步驟需用活性炭脫色處理，影響最終產(chǎn)品的收率。因此基于克拉維 酸胺鹽制備工藝的革新、優(yōu)化仍具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡便、能耗低、產(chǎn)品品質(zhì)高的克拉維酸胺鹽 的制備方法。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：通過本領(lǐng)域已知的過濾方 法去除克拉維酸發(fā)酵液中的生物質(zhì)和其它固體物質(zhì)，并經(jīng)膜濃縮后得到澄清的克拉維酸水 溶液；然后，使用部分與水不混溶的有機溶劑或全部與水不混溶的有機溶劑從克拉維酸水 溶液萃取克拉維酸，得到含有克拉維酸的萃取液；之后，使用耐有機溶劑膜納濾濃縮含有克 拉維酸的萃取液，得到萃取濃縮液；最后，該萃取濃縮液與有機胺供體以及一種額外的共溶 劑混合，從而得到不溶的品質(zhì)高的克拉維酸胺鹽。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明提供的克拉維酸胺鹽的制備方法，包括如下步驟：
[0010] (1)克拉維酸水溶液的萃取與萃取液的濃縮
[0011] 克拉維酸的水溶液經(jīng)酸化處理后，加入鹽析劑，充分溶解，然后采用部分與水不混 溶的有機溶劑或全部與水不混溶的有機溶劑對該酸化的水溶液進行萃取，得到含有克拉維 酸的萃取液；然后，使用耐有機溶劑膜納濾濃縮該含有克拉維酸的萃取液，得到克拉維酸萃 取濃縮液；
[0012] (2)克拉維酸胺鹽的制備
[0013] 上述步驟（1)得到的克拉維酸萃取濃縮液與有機胺供體和共溶劑混合，得到不溶 的克拉維酸胺鹽，經(jīng)過濾、干燥，得到克拉維酸胺鹽晶體
[0014] 有益效果
[0015] 在本發(fā)明中，在克拉維酸萃取過程中引入了鹽析劑，鹽析劑的加入有助于降低克 拉維酸在水中的溶解度，使其更易于進入有機相，克拉維酸萃取率提高；而在制備克拉維酸 萃取濃縮液的過程中，本發(fā)明創(chuàng)新性地采用耐有機溶劑的卷膜納濾濃縮替代了現(xiàn)有技術(shù)中 的減壓蒸發(fā)濃縮，能耗降低，生產(chǎn)成本大幅下降，而且低溫膜納濾濃縮萃取液，克拉維酸降 解程度最小化，萃取液色級低，無需活性炭脫色便可直接制備克拉維酸胺鹽，提高了產(chǎn)品收 率；另外，在步驟（2)克拉維酸胺鹽的制備過程中共溶劑的加入，可有效降低最終克拉維酸 胺鹽產(chǎn)品中各雜質(zhì)含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在含量、雜質(zhì)、透光率等質(zhì)量參數(shù)方面，采用 本發(fā)明制備方法所制備的克拉維酸胺鹽要顯著優(yōu)于常規(guī)工藝，該產(chǎn)品用于克拉維酸堿金屬 鹽的制備所獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更高，用藥更安全。
【具體實施方式】
[0016] 下面，更具體地說明本發(fā)明的克拉維酸胺鹽的制備方法。
[0017] 在所述步驟（1)克拉維酸水溶液的萃取與萃取液的濃縮中，克拉維酸的水溶液經(jīng) 酸化處理后，加入鹽析劑，充分溶解，然后采用部分與水不混溶的有機溶劑或全部與水不混 溶的有機溶劑對該酸化的水溶液進行萃取，得到含有克拉維酸的萃取液；然后，使用耐有機 溶劑膜納濾濃縮該含有克拉維酸的萃取液，得到克拉維酸萃取濃縮液。
[0018] 在本領(lǐng)域中，通常采用棒狀鏈霉菌發(fā)酵生產(chǎn)克拉維酸，在發(fā)酵后得到的發(fā)酵液， 一般從發(fā)酵液中除去生物質(zhì)和其它固體物質(zhì)、濃縮料液可以根據(jù)本領(lǐng)域已知方法來得到 澄清的克拉維酸水溶液，其中克拉維酸的含量一般為15. 0~20.0 mg/mL，優(yōu)選為18. 0~ 20.0 mg/mL，pH-般為5. 00~5. 20。例如，可以選用通量大的陶瓷膜（截留分子量IOKD~ 100KD)和超濾膜（截留分子量5KD~10KD)過濾除去生物質(zhì)和其它固體物質(zhì)，然后，可以選 用納濾膜（截留分子量150D~300D)濃縮料液。
[0019] 所述克拉維酸的水溶液的酸化處理，可以采用本領(lǐng)域已知的酸對其進行酸化處 理，例如濃度為15%~30% (v/v)硫酸，酸化處理后的克拉維酸水溶液pH-般為I. 00~ 3. 00,優(yōu)選pH為I. 30~I. 60。在該pH條件下，水溶液中的克拉維酸大部分以非離解狀態(tài) 存在，可以被有效萃取到部分與水不混溶的有機溶劑或全部與水不混溶的有機溶劑中，進 而達到分離提純的目的。
[0020] 所述鹽析劑可以為氯化鈉、氯化銨或硫酸銨等，優(yōu)選硫酸銨。鹽析劑以固體形式加 入，其加入量以最終其摩爾濃度為0. 05~0. 10mol/L為宜。鹽析劑的加入促使料液中游離 水分子減少，降低了藥物在水中的溶解度，使其更易轉(zhuǎn)入有機相，同時鹽析劑亦能降低有機 溶劑在水中的溶解度，有助于分相。
[0021] 所述部分與水不混溶的有機溶劑或全部與水不混溶的有機溶劑，可以是例如選自 乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮中的一種或多種，在 這些有機溶劑中優(yōu)選乙酸乙酯和甲基異丁基酮，且最優(yōu)選乙酸乙酯。
[0022] 萃取過程可以優(yōu)選控溫在0~5°C，例如，向經(jīng)過酸化處理的克拉維酸水溶液中加 入上述有機溶劑的一種，有機溶劑的加入量為1~3倍體積的克拉維酸水溶液，充分?jǐn)嚢瑁?靜置分層后分離得到含有克拉維酸的萃取液（輕相），而后該萃取液可以輸送至下步濃縮 工序。萃取液中的克拉維酸效價一般為5~20mg/mL，優(yōu)選15~20mg/mL。
[0023] 然后，在0~30°C，特別優(yōu)選在0~5°C的低溫條件下，對該含有克拉維酸的萃取 液進行納濾濃縮，可以采用耐有機溶劑的、截留分子量為200~1000道爾頓的膜，優(yōu)選截留 分子量為300~600道爾頓的膜，最優(yōu)選截留分子量為600道爾頓的膜，所述膜以卷膜的形 式使用，這樣納濾濃縮效率高。
[0024] 所述耐有機溶劑膜，例如，可以是選自聚酰亞胺、硅橡膠、聚丙烯腈、聚磷腈、聚亞 胺酯中的一種材料制成的膜或者兩種材料制成的復(fù)合膜。但是，就耐有機溶劑溶脹性、耐久 性、可操作性和納濾濃縮效率方面，優(yōu)選聚酰亞胺膜或者具有硅氧烷涂層的聚酰亞胺復(fù)合 膜。聚酰亞胺膜可以是以芳香二酐與芳香二胺為原料，經(jīng)聚合制備聚酰胺酸，經(jīng)過刮膜、相 分離、干燥、熱亞胺化或化學(xué)熱亞胺化，得到聚酰亞胺膜。優(yōu)選的是，以摩爾比為6~4:4~ 6的2, 2-雙（3, 4-二羧酸苯基）六氟丙烷二酐（6FDA)和均苯四甲酸二酐（PMDA)為芳香 二酐，4,4'_二氨基二苯醚（ODA)為芳香二胺，芳香二酐與芳香二胺按摩爾比1:1經(jīng)聚合制 備聚酰胺酸，經(jīng)過刮膜、相分離、干燥、熱亞胺化，得到的耐溶劑聚酰亞胺膜。在市面上可以 得到的耐有機溶劑膜，例如，可以使用Evonik MET Ltd.公司生產(chǎn)的pUraMem:"; S280和 PuraMem' S600型號的月旲。
[0025] 在納濾濃縮后所得到的克拉維酸萃取濃縮液，其中，克拉維酸濃度為50~SOmg/ mL，更優(yōu)選為55~75mg/mL，最優(yōu)選為60~70mg/mL。另外，當(dāng)在0~5°C的低溫條件下進 行納濾濃縮時，克拉維酸降解程度最小化，因此，克拉維酸萃取濃縮液中，有色污染物的含 量優(yōu)選色級小于等于YG-3。最終克拉維酸胺鹽的純度和品質(zhì)受萃取濃縮液中有色污染物的 影響最小化。這就意味著，有色污染物濃度越低，所得最終克拉維酸胺鹽的質(zhì)量就越好。
[0026] 在所述步驟（2)克拉維酸胺鹽的制備中，上述步驟（1)得到的克拉維酸萃取濃縮 液與有機胺供體和共溶劑混合，得到不溶的克拉維酸胺鹽，經(jīng)過濾、干燥，得到克拉維酸胺 鹽晶體。
[0027] 其中，所述共溶劑可以是醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇或其混合物，優(yōu)選為甲醇。在 步驟（2)的混合過程中，所述共溶劑與克拉維酸萃取濃縮液體積比大于或等于0.05且小于 或等